• 제목/요약/키워드: Transient Response Analysis

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회전로터 및 후류 동하중을 고려한 스마트 무인기 천이응답해석 (Transient Response Analysis for a Smart UAV Considering Dynamic Loads by Rotating Rotor and Wakes)

  • 김현정;김동현;오세원;김성준;최익현;김태욱;이상욱;김진원;이정진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.367-375
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    • 2006
  • In this study, structural vibration analyses of a smart unmanned aerial vehicle (UAV) have been conducted considering dynamic loads generated by rotating rotor and wakes. The present UAV (TR-S5-03) finite element model is constructed as a full three-dimensional configuration with different fuel conditions and tilting angles for helicopter, transition and airplane flight modes. Practical computational procedure for modal transient response analysis (MTRA) is established. using general purpose finite element method (FEM) and computational fluid dynamics (CFD) technique. The dynamic loads generated by rotating blades in the transient and forward flight conditions are calculated by unsteady CFD technique with sliding mesh concept. As the results of present study, transient structural displacements and accelerations are presented in detail. In addition, vibration characteristics of structural parts and installed equipments are investigated for different fuel conditions and tilting angles.

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유한요소-전달강성계수법을 이용한 골조 구조물의 과도응답해석 (Transient Response Analysis of Frame Structures Using the Finite Element-transfer Stiffness Coefficient Method (FE-TSCM))

  • 최명수;문덕홍;김성진
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권9호
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    • pp.674-684
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    • 2002
  • In order to decrease remarkably the computation time and storage used in the direct integration method without the loss of accuracy, authors suggest a new transient analysis algorithm. This algorithm is derived from the combination of three techniques, that is, the transfer technique of the transfer stiffness coefficient method, the modeling technique of the finite element method, and the numerical integration technique of the Newmark method. In this paper, the transient analysis algorithm of a frame structure is formulated by the proposed method. The accuracy and computation efficiency of the proposed method are demonstrated through the comparing with the computation results by the direct integration method for three computation models under various excitations.

다중 하중 과도응답해석 과정에 대한 크리로프 부공간 모델차수축소법의 자동화 (Automation of Krylov Subspace Model Order Reduction for Transient Response Analysis with Multiple Loading)

  • 한정삼;김승현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.101-111
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    • 2021
  • 다중 하중 과도응답해석은 시간에 따른 작용 하중에 대한 과도응답을 확인하므로 정교한 시스템 모델링 및 조밀한 시간 간격을 가질수록 해당 시스템에 대한 동특성은 정확하게 나타내지만 이에 따른 계산 시간은 크게 증가하게 된다. 크리로프 부공간 기반 모델차 수축소법은 기계 시스템이 가지는 동적 특성과 거의 동일한 결과를 나타내면서 계산 시간을 줄일 수 있기 때문에 효율적인 과도응답해석 방법이다. 본 연구에서는 다중 하중 및 이동 하중을 가지는 수치 예제를 통하여 크리로프 부공간 모델차수축소법 기반 과도응답해석을 수행하고, 이를 통해 초기 시스템 및 축소차수 모델의 정확성 및 효율성을 비교하였다. 또한, 시스템 행렬 추출, 크리로프 부공 간의 기저 벡터로 구성되는 변환행렬 생성 및 축소차수모델 생성 그리고 이를 바탕으로 과도응답해석을 하는 절차를 수립하여 상용 유한요소 프로그램인 ANSYS Workbench ACT를 통해 과도응답해석 과정 자동화를 구현하여 그 효용성과 효율성을 보였다.

전달강성계수법에 의한 직선형 구조물의 시간 이력응답 해석알고리즘에 관한 연구 (A Study on the Analysis Algorithm of Time Historical Response of Straight-line Structure by the Transfer Stiffness Coefficient Method)

  • 문덕홍;강현석;최명수
    • 동력기계공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.74-79
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    • 1999
  • This paper describes formulation for algorithm of time historical response analysis of vibration for straight-line structure. This method is derived from a combination of the transfer stiffness coefficient method and the Newmark method. And this present method improves the computational accuracy of the transient vibration response analysis remarkably owing to several advantages of the transfer stiffness coefficient method. We regarded the structure as a lumped mass system here. The analysis algorithm for the time historical response was formulated for the straight-line structure containing crooked, tree type system. The validity of the present method compared with the transfer matrix method and the Finite Element Method for transient vibration analysis is demonstrated through the numerical computations.

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Amplidyne의 포화현상을 고려한 직류정전압계통의 과도응답 해석 (Transient Response Analysis of DC Voltage Regulating System with Amplidyne Saturation Effect)

  • 이승원;김남호
    • 전기의세계
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    • 제26권6호
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    • pp.55-58
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    • 1977
  • This paper deals with the transient analysis of an amplidyne dc voltage regulating system under the following conditions: (1) assuming all the components of the system to be linear, (2) considering the effect of amplidyne saturation. The mathematical technique employed is state variables method. The calculated response curves are compared with the experimental results obtained on a practical system. The main results can be summerized as follows: 1) The effect of amplidyne saturation on the transient response of a dc voltage regulating system is to reduce the overshoot and setting time. 2) With the increase in level of the step reference voltage, the system response becomes apesiodic. 3) The steady output voltage is reduced appreciably compared to the linear case.

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터보차져의 로터다이나믹 해석모델 개발 및 진동응답 해석 (Development of Rotordynamic Analytical Model and Analysis of Vibration Response of a Turbocharger)

  • 김병옥;이안성
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.35-42
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    • 2010
  • This paper deals with the development of analytical model of a turbocharger and its detail rotordynamic analysis. Two analytical models, which are verified by experimental modal testing, are proposed and the analytical model including rotor shaft extended to compressor and turbine wheel end side is chosen. A rotordynamic analysis includes the critical map, Campbell diagram, stability, and unbalance response, especially nonlinear transient response considering nonlinear fluid film force at bearings. Although the linearized analysis accurately predicts the critical speeds, stability limit, and stability threshold speed, the predicted vibration results are not valid for speeds above the stability threshold speed since the rotor vibrates with a subsynchronous component much larger than the one synchronous with rotor speed. Hence, for operating speed above the stability threshold, a nonlinear transient analysis considering nonlinear fluid film force must be performed in order to accurately predict vibration responses of rotor and guarantee results of analysis.

준-비정상해석 기법을 통한 초음속 유동 내 무딘 물체의 열응답 예측 (Quasi-Transient Method for Thermal Response of Blunt Body in a Supersonic Flow)

  • 배형모;김지혁;배지열;정대윤;조형희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.495-500
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    • 2017
  • 본 논문에서는 과도한 계산용량이 필요한 초음속 비행체의 비정상 열응답 해석을 수행하기 위한 준-비정상해석 기법을 소개한다. 준-비정상해석 기법은 연성 연계 기법과 복합 열전달 해석기법을 통합한 방법으로 계산시간 단축시키면서 동시에 정확도를 향상시키기 위해 고안되었다. 또한 준-비정상해석 시, 해석 구간을 분할하기 위한 기준시간을 결정하는 알고리즘을 고안하여 준-비정상해석 기법의 정확도를 향상시키고자 하였다. 본 논문에서는 준-비정상해석 기법을 평가하기 위하여 가상의 비행 시나리오에서 열응답 해석을 수행하였으며, 비정상 해석 결과와 비교 검증을 수행하였다. 무딘 물체의 표면 온도 및 정체점의 온도를 통해 각각의 기법의 차이를 도출하였다. 비정상 해석을 통해 도출한 정체점의 온도와 준-비정상 해석을 통해 도출한 정체점의 온도 차이는 11.4% 이내로 높은 정확도를 확보함과 동시에 28배에 가까운 계산시간을 단축시켜 해석 기법의 효율성과 정확성을 확보하였다.

확률론적 특성을 갖는 선형 동적계의 과도응답 해석 (Transient Response Analysis of Linear Dynamic System with Random Properties)

  • 김인학;독고욱
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.62-69
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    • 1996
  • Most dynamic systems have various random properties in excitation and system parameters. In this paper, a procedure fur response analysis is proposed for the linear dynamic system with random properties in both excitation and system parameters. The system parameter and response with random properties are modeled by perturbation technique, aand then response analysis is formulated by probabilistic and vibration theories. And probabilistic FEM is also used for the calculation of mean response which is difficult by the proposed response model. As an application example, the transient response is calculated for a sdof system with random mass and spring constant subjected to stationary white-noise excitation and the results are compared to those of numerical simulation.

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내구성능저하된 기체확산층이 고분자전해질 연료전지의 과도응답성능에 미치는 영향 연구 (Study on Transient Response of a Unit Proton Exchange Membrane Fuel Cell with an Aged Gas Diffusion Layer)

  • 조준현;하태훈;박재만;오환영;민경덕;정지영;이은숙
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.76.2-76.2
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    • 2010
  • The gas diffusion layer is the key component of the proton exchange membrane fuel cell because it directly affect to the mass transport mechanism and dynamic behavior of the cell. In this study, the effects of GDL aging on the transient response of the PEM fuel cell is systematically investigated using current step transient response analysis under different stoichiometric ratios and humidity conditions. With GDLs aged by the accelerated stress test, the effects of hydrophobicity and structural changes due to carbon loss in the GDL on the transient response of PEM fuel cells are determined. The degraded GDLs that had uneven hydrophobicity distributions cause local water flooding inside the GDL and induce lower and unstable voltage responses after load changes.

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시간영역 민감도 방법을 이용한 집중 질량 구조물의 천이응답 해석 (Transient Response Analysis of a Lumped Mass System Using Sensitivity Method in Time Domain)

  • 백문열;기창두
    • 전산구조공학
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    • 제10권3호
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    • pp.217-223
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    • 1997
  • 본 논문은 집중 질량 구조물의 천이응답에 대한 시간영역 민감도 해석의 기본 개념을 설명한다. 외부 가진에 따른 구조물의 응답에 미치는 설계변수 변화의 영향을 구하기 위해 시간영역 민감도 함수를 구하는 방법을 제시하였다. 시간영역에서 구조물의 설계변수 민감도는 1차 표준 민감도 함수와 백분율 민감도 함수를 통해 확인하였다. 이러한 민감도 함수와 그 계산은 설계변수에 대한 시스템 상태변수의 편미분에 의한 것이다. 또한, 직접 미분법에 의한 해석적 방법의 편미분 결과와 수치적 방법에 의한 결과를 비교하였다.

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